Relación masa partículas subatómicas
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- María Rosario Ayala Casado
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1 4º ESO
2 Relación masa partículas subatómicas
3 Tabla periódica-ordenada según el número atómico (número de protones) Otro aspecto importante, es la Masa Atómica expresada en uma ( 1 uma= 1, kg) La Masa atómica de varios isótopos es la media ponderada.
4 Elemento Químico 11 5B Z A PROTONES ELECTRONES N=A-Z Br Ca Ne O F Valores a calcular
5 Ejercicio Resuelto Elemento químico Valores a calcular Z A PROTONES ELECTRONES NEUTRONES 11 5B Br Ca Ne C O F Realizar en casa ejercicio número 28
6 Resolución ejercicio número 28 Elemento Valores a calcular químico Z NEUTRONES A ELECTRONES Ca 20 21(1) * 41(21) * 20 Mg Si Sn Pb A=P+N N=A-Z (*): Resultado erróneo
7 RESUMEN- IDEAS CLAVES A=Número másico= protones + neutrones Z= Número atómico= número de protones (característica única de los átomos de cada elemento, si cambia es el átomo de otro elemento) Número de protones = Número de electrones Átomo neutro (sin carga) Si un átomo está cargado positivamente (Ca 2+ ), dicho elemento tiene tendencia a ceder electrones para combinarse (formulación), por tanto, se queda cargado positivamente. Catión. Si un átomo está cargado negativamente (F 1- ), dicho elemento tiene tendencia a coger electrones, por tanto, se queda cargado negativamente. Anión. El número de protones del átomo de un mismo elemento no puede variar, si puede el número de electrones (catión-anión) y el número de neutrones (Isótopos) Los átomos de los diferentes elementos se combinan por intercambio de electrones, unos ceden y otros ganan.
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10 Introduce la idea de la discontinuidad de la materia Postulados: John Dalton (1808) 1. La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables, denominadas átomos Curiosidad 2. No pueden ser creados ó destruidos 3. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí, presentan igual masa e iguales propiedades Actualmente se sabe que los átomos pueden dividirse y son alterados: Teoría cuántica. Reacciones nucleares Primera teoría con base científica Actualmente concepto de isótopos: Ya que todos los átomos de un mismo elemento no son iguales.
11 Los electrones se distribuyen de una forma uniforme en el átomo Descubre el electrón antes de que se descubra el neutrón y protón Modelo del átomo compacto: Esfera positiva con incrustaciones negativas Carga positiva del átomo=carga negativo del átomo. Átomo neutro Fallos del modelo: Joseph John Thomson (1897) El átomo no es maciso ni compacto. Es prácticamente hueco y el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño del átomo
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13 Ernest Rutherford (1911) Corteza donde giran los electrones de carga negativa y ocupa la mayor parte del volumen atómico En el núcleo los protones de carga positiva igual al número de electrones por eso el átomo es neutro. Tamaño pequeño comparado al resto del átomo. Átomo hueco. Experimento de Rutherford. Video Predijo que había unas partículas en el núcleo llamadas neutrones y que eran neutras (Demostrado en 1932 por James Chardwich) Fallos: No predice lo que aporta Bohr VIDEO: EXPERIMENTO DE RUTHERFORD
14 Espectro del átomo de hidrógeno N. BOHR Gran avance 1913
15 N. BOHR Persona de nuestro tiempo Aprender a pensar El fundidor de medallas Perseguido por los nazis, el físico danés Niels Bohr, antes de abandonar su país natal, se disolvió en su laboratorio y en agua regia (una mezcla de ácido nítrico y clorhídrico) las medallas de oro concedidas con el Premio Nobel que le habían confiado sus colegas Max von Laue y James Franck. Escondió la botella con el metal fundido en un anaquel de su laboratorio de Copenhague y, al acabar la guerra, Bohr mandó el oro a la Academia Sueca y allí volvieron a refundir las medallas de los físicos.
16 Modifica Modelo de Bohr Fallos del modelo de Bohr: Mala predición para átomos polielectrónicos. Sommerfeld, discípulo de Borh, suponía que cada nivel energía estaba subdividido en un conjunto de subniveles próximos en energía. Así cada nivel tenía tanto subniveles como indicaba su número y podía albergar un número máximo de electrones
17 n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 IMPORTANTE: Los niveles de energía van de n=1 a n=7, cada nivel tiene subniveles (s, p, d y f). Depende del número de electrones se quedará en un nivel y subnivel determinado.
18 n=1, 2, Niveles de energía 7 niveles Conforme mayor es n mas energía tiene el nivel y más inestable es. 2. Cada nivel de energía esta dividido en subniveles: s, p, d y f Configuración electrónica nivel 4 Subniveles s, p, d y f nivel 7 Subniveles s y p
19 El llenado de los electrones se realizará de forma que irán ocupando los orbitales atómicos de menor a mayor energía hasta llenarlos. Orden creciente de energía Calcular configuración electrónica y dibujo de su distribución del átomo de Cloro y Sodio. Consultar tabla periódica.
20 Ejercicio Resuelto Z=11 Z=17 Calcular configuración electrónica del Li 1+, Ti, O, Ca, I, P, K, Sr,Co, C, C 2+, C 2-, S y Br. Está relacionado con su ubicación en la tabla periódica? Realizar en casa ejercicios 3 y 4. Anomalías en los grupos 6 y 11
21 Li 1+ : 1s 2 Ti (z=22): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 O (Z=8): 1s2 2s2 2p4 Ca (Z=20): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Ejercicio Resuelto Electrones de valencia: Los electrones de la última capa. O=6 y Ca=2 Valencia: Electrones que faltan ó sobran para completar la última capa. O=-2 y Ca= +2 I (Z=53): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5 P (Z=15): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 K (19): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Sr (38): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 Co (Z=27): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 C (Z=6): 1s2 2s2 2p2 C 2+ : 1s2 2s2 C 2- : 1s2 2s2 2p4 S (Z=16): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Br (35): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
22 SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMNTOS J. Berzeluis 1813 J.A. Newlands 1865 L. Meyer 1869 D. Mendeléiev H. Moseley 1911 División de los elementos en dos grupos: metales y no metales Ley de las octavas. Consiguió ordenar algunas filas. Cierta periodicidad en el volumen atómico Clasificación según masa atómicas crecientes Clasificación según número atómico creciente A. Werner y F. Paneth, propusieron en 1952 el sistema periódico actual, denominado sistema periódico largo
23 SISTEMA PERIÓDICO Y ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Período=Filas=7 Bloque = Subnivel Grupo=Columnas=18 Bloque s: Formado por los elementos de los grupos 1 y 2. Configuración ns 1 ó ns 2 Bloque p: Formado por los elementos de los grupos del 13 al 18. Configuración desde np 1 a np 6 Bloque d: Metales de transición. Desde grupo 3 al 12 Bloque f: Denominados metales de transición interna Está relacionada la configuración de un elemento con su ubicación en la tabla periódica?
24 TABLA PERIÓDICA Grupo (Columna): Características similares, relacionados con el número de electrones de la última capa. Electrones de valencia-valencia (Hacer ejemplo Ca y O). Ej. Grupo halógenos, s 2 p 5 Elemento s y d: número de electrones en última capa=número de grupo Elementos p: Número de electrones de la capa de valencia se obtiene restando 10 al nº grupo Periodo (Fila): Ordenada según número creciente de numero atómico (Z). Propiedades diferentes pero masa atómicas parecidas. Cada período es un nivel energético.
25 RESUMEN- IDEAS CLAVES Los metales tienen a ceder electrones y los no metales a cogerlos Para ser estables tienen que tener ocho electrones en su última capa (gas noble), excepto algunos casos como el Hidrógeno ó el Helio. La configuración electrónica nos ayuda a determinar la distribución de los electrones en el átomo y saber el número de electrones en su última capa, que dependiendo del elemento tendrá tendencia a cederlo (cargado positivamente, metal) ó cogerlos (cargado negativamente, no metal) Relación electrones de valencia-valencia-configuración electrónica. Los electrones de valencia son los electrones de la último nivel de energía y valencia los electrones que le falta para ser estable el átomo Según la configuración electrónica, podemos saber la ubicación del elemento en la tabla periódica.
26 1. 1s 2 2s2 2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 (*) 3. 1s2 2s2 2p3 4. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 5. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p4 EJERCICIO PARA REALIZAR EN PAREJAS Ubicar en la tabla periódica, indicando el grupo y período que se encuentra. Posteriormente se consulta la tabla y se anota los elementos. Explicar al resto cuales han sido los pasos para situarlos, razonando que información nos da el período y que información nos da el grupo. 6. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 7. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 8. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2 (*) 14. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 (*) 9. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 (*) 10. 1s2 2s2 2p s2 2s2 2p6 3s2 3p s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 (*) Cuidado con los elementos del subnivel d. El nd tiene más energía que el (n+1)s.
27 TABLA PERIÓDICA EJERCICIO PARA REALIZAR EN PAREJAS 1. Be 10. B 3. N 6. Al 11. S 7. K 4. Ca 2. V 9. Fe 14. Zn 12. Br 8. Rb 13. Zr 5. Te Realizar ejercicios de la programación: 24, 25, 26 y 27
28 PRESENTACIÓN ENLACE QUÍMICO, 4º ESO:
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